Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 110
Текст из файла (страница 110)
Величины теплоты сгорания, характеризующие продукт, разнообразны, но аналитические данные оценки 223 проб (479 т) свидетельствуют, что они находятся в пределах 5300 — 7700 кДж/кг. Примером простейшей схемы приготовления и применения КРР может служить установка в Бирменгеме (Великобритания), построенная Фирмой «1трег1а1 Ме!а! 1пЖзгпез» Часть Л11. Технологические решения по утилизации твердых отходов (1М1). Теплота сгорания получаемого на ней топлива сопоставима с таковой неподготовленных отходов и составляет около 2200 ккал/кг. На установке 1М1 ТБО загружают в приемный бункер, откуда транспортером подают в мельницу производительностью 15 т/ч системы То11етасИ, где отходы размельчают до максимального размера 15 см (80 % дробленых отходов имеют размер менее 5 см).
Далее из дробленых отходов отделяют черные металлы. Подготовленные таким образом отходы загружают в закрытые контейнеры и перевозят автотранспортом в котельную, расположенную на расстоянии 1 км от установки подготовки отходов. Доставленные к котельной подготовленные отходы из контейнеров выгружают на ленточный транспортер и воздуходуховкой через две горелки вдувают в котлоагрегат, где их сжигают вместе с углем. Расход топлива составляет 5 т/ч, что соответствует 50 % от общего расхода топлива (по тепловой нагрузке). Как показал опыт, несмотря на увеличение содержания летучей золы в дымовых газах, перегрузки электро- фильтров не наблюдается.
Капитальные вложения на сооружение установки для получения ВХ)Р по способу 1М1 составили в 1975 г. около 0,5 млн. фунтов стерлингов. Этот метод применяется только для установок со слоевым способом сжигания. (пиролизом) отходов принято называть процессы термического разложения топлива без доступа окислителя. Для процессов пирогенетического разложения отходов характерно стекиометрическое уравнение, подобное уравнениям химических реакций: от- ходы — ~ газ + смолы + водный раствор + углеродистый твердый остаток (кокс). Соотношение количеств получаемых продуктов (газообразных, жидких и твердых) и их состав зависят от условий пиролиза и состава сырья.
Особое влияние на процесс оказывают скорость нагревания и температура, с повышением которых значительно увеличивается выход газа (растет содержание водорода) и жидких продуктов. Выделение газообразных вешеств заканчивается при температурах 1000 †11 'С. Теплотворная способность газов — 11180— 13040 кДж/м'. Конденсирующаяся из парогазовой фазы жидкость содержит около 70 — 80% воды, деготь, нерастворимые масла, уксусную кислоту, метанол и другие органические вещества.
Ее теплотвориая способность изменяется от 2330 до 4660 кДж/кг. Твердый продукт имеет теплотворную способность 25630 — 27960 кДж/кг беззольного вещества. В результате газификации углерод твердого остатка под воздействием окислителя (воздуха, кислорода или водяных паров) превращается в газообразное топливо. Оставшийся после этого твердый остаток содержит лишь минеральную часть отходов в виде золы или шлака. В основе газификации лежит либо неполное горение кокса (при недостатке кислорода), либо полное горение с последующим реагированием углерода с углекислотой и водяным паром. Образование так называемого воздушного газа (при воздушном или кислородном дутье) сопровождается следуюшими реакциями: 2С+ 02 2 СО (при неполном горении), 473 Глава 9.
Утилизация твердых бытовых отходов С+О,=СО, (при полном горении), СО,+ С = 2СО. При паровом дутье происходят следующие реакции образования во- дяного газа: С + Н, О = СО+ Нз, С+2Н,О = СО, + 2Н„ СО + С вЂ” 2СО, СО, + Н, = СО + Н,О. При реагировании с коксом смеси воздуха (или кислорода) и водяного пара образуется так называемый смешанный или паровоздушный газ; в этих условиях протекают все вышеуказанные химические реакции.
Перечисленные реакции являются суммарными: в действительности механизм реагирования при пиролизе отходов значительно более сложен. В основу классификации пиролизных установок положен температурный уровень процесса, поскольку именно температурой в реакторе определяется выход и качество продуктов пиролиза отходов того или иного состава. В соответствии с этим различают три разновидности пиролиза: низкотемпературный (450 — 550 С), характеризующийся минимальным выходом газа, максимальным количеством смол, масел и твердых остатков; среднетемпературный (до 800'С), при котором увеличивается выход газа, уменьшается количество смол и масел; высокотемпературный (свыше 800'С), отличающийся максимальным выходом газов и минимальным количеством смолообразных продуктов.
Высокотемпературный пиролиз имеет ряд преимуществ по сравнению $74 с другими методами: он обеспечивает более интенсивное преобразование исходного продукта; скорость реакций возрастает с увеличением температуры по экспоненте, в то время как тепловые потери возрастают линейно; расширяется промежуток теплового воздействия на отходы, происходит более полный выход летучих продуктов; сокращены объем и количество остатка по окончании процесса.
Установки высокотемпературного пиролиза (УВТП) позволяют наряду с бытовыми обезвреживать и производственные отходы. Различают высокотемпературный пиролиз с твердым (до 1100'С) и жидким (свыше 1400 С) шлакоудалением. При пиролизе стремятся избегать области температур в интервале 1050 †14 С, поскольку в этол» диапазоне начинается размягчение и плавление шлаков, что может привести к неполадкам в системе шлакоудаления. Установки как с твердым, так и с жидким шлакоудалением подразделяют в зависимости от схем организации процесса (прямоточная, противоточная), конструктивного оформления и принципа действия реактора (шахтный, барабанный, плазменный), вида дутья (воздушное, кислородное, паровое). Системы с твердым шлакоудалением отличаются, кроме того, наличием или отсутствием процесса газификации коксового остатка, характером подвода тепла к слою перерабатываемых отходов (внешний и внутренний нагрев). Основным узлом пиролизной установки (рис.
9.17) является реактор, представляющий собой шахтную печь со встроенной внутри него швельшахтой, а также система эвакуации га- Часть Л11. Технологические решения но утилизации твердых отходов Рис. 9.17. Схема установки высокотемпературного пиролиза: 1 — приемная воронка; 2 — затвор; 5 — конденсатор жидких продуктов; 4 — дроссельные заслонки; 5 — вентилятор; 6 — газоанализатор; 7 — дммосос; 8 — система газоочистки; У— сопло подогретого воздуха; 10 — воздухоподогрсватель; Л вЂ” водяная ванна; 12 — швельшахта 475 зов, позволяющая избежать смешивания пиролизных и дымовых газов.
Отходы загружают в верхнюю часть реактора с тремя затворами шиберного типа. Под действием собственного веса отходы опускаются через швельшахту в нижнюю часть реактора, куда подается подогретый цо 800 С воздух. Углеродистый оста- Пиролиз отходов осуществляется в швельшахте, полученные продукты отводятся через ее верхнюю часть в конденсатор. В конденсаторе из газа выделяются влага и смола.
Часть газа отбирается для горелок, расположенных в воздухоподогревагеле и в нижней части реактора. По тракту дымовых газов за системой газоочистки установлен газоанализагор, воздействующий через систему регулирования на дроссельные заслонки, установленные на линии ухоцящих дымовых газов и горючего газа. ток от пиролиза отходов сгорает, создавая температуру 1600 С, достаточную для плавления негорючих составляющих. Расплавленный шлак выводится в шлаковую ванну. Дымовые газы, омывая швельшахту, направляются в воздухоподогреватель, а затем, пройдя системы газоочистки, выходят в атмосферу. При появлении в дымовых газах продуктов неполного сгорания открывается дроссельная заслонка в линии горючего газа и прикрывается заслонка в линии уходящих газов. Таким образом, в линию пиролизного газа попадает минимум балластных продуктов полного сгорания уходящих дымовых газов, которые направляются в дымоход.
Благодаря такой схеме, теплота сгорания получаемого пиролизного газа в основном зависит только от состава и свойств обрабатываемых отходов. Глава У. Утилизация твердых бытовых отходов 9.3. Полевое компоетироваиие ТБО В мировой практике применяют две принципиальные схемы полевого компостирования: с предварительным дроблением ТБО и без предварительного дробления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
